Точечные мутации
Точечные мутации можно обнаружить с помощью ДНК-зондов или ПЦР, и это применяется для диагностики некоторых наследственных болезней. Представлена схема диагностики серповидноклеточной анемии с применением ДНК-зонда. Зонд комплементарен области ДНК, содержащей шестой кодон гена р-глобина S.
- Точечная мутация.
К раствору ДНК, выделенной из лейкоцитов пациента, добавляют раствор зонда, денатурируют ДНК нагреванием, и при охлаждении образуется гибрид зонда с геном глобина S. Гибрид обнаруживают на электрофо-реграмме по радиоактивности зонда. В контрольной пробе с ДНК здорового человека гибрид не образуется, поскольку нет комплементарности между шестым кодоном р-глобина А и соответствующим кодоном зонда. Зонды не должны быть слишком длинными: при большой длине зонд образует гибрид и с нормальным геном глобина, но с локальной деформацией двойной спирали в области некомплементарной пары Т-Т.Если в результате замены образуется один из терминирующих кодонов — UAA, UAG или UGA (нонсенс-мутация), то синтез пептидной цепи обрывается на этом кодоне, получается незавершенный белок. Поскольку код вырожденный, то замена нуклеотида не всегда изменяет смысл кодона, может получиться другой кодон той же аминокислоты; такое изменение ДНК фенотипически не проявляется.
Мутация может быть связана с утратой мономеров (делеция) или, наоборот, со вставкой дополнительных мономеров. В случае делеции одного мономера изменяется считывание всех последующих кодонов — это мутация со «сдвигом рамки» (рис. 5.6). В результате такой мутации синтезируется белок с «бессмысленной» последовательностью аминокислот, не приспособленный для выполнения какой-либо функции. При делеции двух мономеров также происходит сдвиг рамки. Если же утрачены три мономера (или количество, кратное трем), то сдвига рамки нет, но синтезируется белок, укороченный на одну аминокислоту или несколько аминокислот. Вставки дополнительных нуклеотидов (в количестве, не кратном трем) также приводят к сдвигу рамки.